JPH06252631A - トリプレート型平面アンテナ - Google Patents
トリプレート型平面アンテナInfo
- Publication number
- JPH06252631A JPH06252631A JP3717293A JP3717293A JPH06252631A JP H06252631 A JPH06252631 A JP H06252631A JP 3717293 A JP3717293 A JP 3717293A JP 3717293 A JP3717293 A JP 3717293A JP H06252631 A JPH06252631 A JP H06252631A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric
- ground conductor
- radiation elements
- slots
- slot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ミリ波帯などのより高い周波数帯においても、
良好な特性を実現できるトリプレート型平面アンテナを
提供すること。 【構成】地導体１と、この地導体１の面上に誘電体２を
介して複数の放射素子５と給電線路６を形成した給電基
板３と、その面上に誘電体２′を介して複数のスロット
７を有する地導体４を重ね、その各スロット７が前記放
射素子５の真上となるように配置したトリプレート型平
面アンテナにおいて、前記誘電体２及び誘電体２′の放
射素子５及びスロット７に相当する部分に、空孔８を設
けたこと。
良好な特性を実現できるトリプレート型平面アンテナを
提供すること。 【構成】地導体１と、この地導体１の面上に誘電体２を
介して複数の放射素子５と給電線路６を形成した給電基
板３と、その面上に誘電体２′を介して複数のスロット
７を有する地導体４を重ね、その各スロット７が前記放
射素子５の真上となるように配置したトリプレート型平
面アンテナにおいて、前記誘電体２及び誘電体２′の放
射素子５及びスロット７に相当する部分に、空孔８を設
けたこと。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波帯、ミリ波
帯の送受信に用いられるトリプレート型平面アンテナに
関する。
帯の送受信に用いられるトリプレート型平面アンテナに
関する。
【０００２】
【従来の技術】平面アンテナのアンテナ効率を高める手
段として、トリプレート線路を用いて給電線路の低損失
化を図る方法がある。この種のアンテナの基本構成は、
図６に示すように、地導体１の面上に誘電体２を介して
放射素子５と給電線路６等を形成した給電基板３を設置
して、その面上に誘電体２′を介してスロット７を有す
る地導体４をスロット７が放射素子５の真上にくるよう
に形成したものである。本構成のアンテナは、給電線路
６の上下が地導体４と地導体１によりシールドされたト
リプレート線路構成であるため、給電線路の曲がりや分
岐部分等の不連続部からの不要放射が抑制できるため、
高効率な平面アンテナの構成方法として有用であること
は、１９９１年電子情報通信学会春季全国大会予稿Ｂ−
１０２、Ｂ−１０３で、本願発明者らが既に開示してい
る。さらに、このようなトリプレート型平面アンテナに
おいて、衛星放送受信用など利用周波数が１２ＧＨｚ前
後のアンテナを構成する場合、前記誘電体２及び誘電体
２′に比誘電率εｒが１．１程度の発泡誘電体を用い、
厚さを利用周波数の自由空間波長λ0の約０．０８倍に
設定することにより、広帯域かつ高効率な良好な放射特
性を実現している場合が多い。
段として、トリプレート線路を用いて給電線路の低損失
化を図る方法がある。この種のアンテナの基本構成は、
図６に示すように、地導体１の面上に誘電体２を介して
放射素子５と給電線路６等を形成した給電基板３を設置
して、その面上に誘電体２′を介してスロット７を有す
る地導体４をスロット７が放射素子５の真上にくるよう
に形成したものである。本構成のアンテナは、給電線路
６の上下が地導体４と地導体１によりシールドされたト
リプレート線路構成であるため、給電線路の曲がりや分
岐部分等の不連続部からの不要放射が抑制できるため、
高効率な平面アンテナの構成方法として有用であること
は、１９９１年電子情報通信学会春季全国大会予稿Ｂ−
１０２、Ｂ−１０３で、本願発明者らが既に開示してい
る。さらに、このようなトリプレート型平面アンテナに
おいて、衛星放送受信用など利用周波数が１２ＧＨｚ前
後のアンテナを構成する場合、前記誘電体２及び誘電体
２′に比誘電率εｒが１．１程度の発泡誘電体を用い、
厚さを利用周波数の自由空間波長λ0の約０．０８倍に
設定することにより、広帯域かつ高効率な良好な放射特
性を実現している場合が多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、このようなトリ
プレート型平面アンテナにおいて、ミリ波帯のアンテナ
を実現する場合には、例えば利用周波数が６０ＧＨｚで
は１２ＧＨｚの時に比べ単純な波長換算でも、アンテナ
のサイズが１／５にスケールダウンされることになり、
誘電体２及び誘電体２′の厚さも極めて薄いものにな
る。また、アンテナの電気特性を安定に保つために必要
とされる寸法精度も、より高いものが要求される。従っ
て、ミリ波帯などのより高い周波数帯のアンテナを構成
する場合には、誘電体２及び誘電体２′に従来の発泡誘
電体のような低密度な誘電体を用いることが困難とな
り、高密度な誘電体シートの使用が必要不可欠となる。
このために誘電体２及び誘電体２′の誘電率εｒが高く
なることから、素子利得が低下すると共に帯域が狭くな
り、さらにパラレルプレートモードの伝播波長にも影響
を与え、放射素子５及びスロット７の適正配列間隔Ｐが
小さくなり、給電線路６を形成する物理的スペースの制
約が厳しくなってしまうなどの課題があった。
プレート型平面アンテナにおいて、ミリ波帯のアンテナ
を実現する場合には、例えば利用周波数が６０ＧＨｚで
は１２ＧＨｚの時に比べ単純な波長換算でも、アンテナ
のサイズが１／５にスケールダウンされることになり、
誘電体２及び誘電体２′の厚さも極めて薄いものにな
る。また、アンテナの電気特性を安定に保つために必要
とされる寸法精度も、より高いものが要求される。従っ
て、ミリ波帯などのより高い周波数帯のアンテナを構成
する場合には、誘電体２及び誘電体２′に従来の発泡誘
電体のような低密度な誘電体を用いることが困難とな
り、高密度な誘電体シートの使用が必要不可欠となる。
このために誘電体２及び誘電体２′の誘電率εｒが高く
なることから、素子利得が低下すると共に帯域が狭くな
り、さらにパラレルプレートモードの伝播波長にも影響
を与え、放射素子５及びスロット７の適正配列間隔Ｐが
小さくなり、給電線路６を形成する物理的スペースの制
約が厳しくなってしまうなどの課題があった。
【０００４】本発明は、ミリ波帯などのより高い周波数
帯においても、良好な特性を実現できるトリプレート型
平面アンテナを提供するものである。
帯においても、良好な特性を実現できるトリプレート型
平面アンテナを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のトリプレート型
平面アンテナは、図１に示すように、地導体１と、この
地導体１の面上に誘電体２を介して複数の放射素子５と
給電線路６を形成した給電基板３と、その面上に誘電体
２′を介して複数のスロット７を有する地導体４を重
ね、その各スロット７が前記放射素子５の真上となるよ
うに配置したトリプレート型平面アンテナにおいて、前
記誘電体２及び誘電体２′の放射素子５及びスロット７
に相当する部分に、空孔８を設けたことを特徴とするま
た、図１における放射素子５、スロット７及び空孔８の
形状は、正方形のみならず長方形、円形、楕円形など種
々の形状を用いることが可能である。
平面アンテナは、図１に示すように、地導体１と、この
地導体１の面上に誘電体２を介して複数の放射素子５と
給電線路６を形成した給電基板３と、その面上に誘電体
２′を介して複数のスロット７を有する地導体４を重
ね、その各スロット７が前記放射素子５の真上となるよ
うに配置したトリプレート型平面アンテナにおいて、前
記誘電体２及び誘電体２′の放射素子５及びスロット７
に相当する部分に、空孔８を設けたことを特徴とするま
た、図１における放射素子５、スロット７及び空孔８の
形状は、正方形のみならず長方形、円形、楕円形など種
々の形状を用いることが可能である。
【０００６】
【作用】前記誘電体２及び誘電体２′の放射素子５及び
スロット７に相当する部分に、空孔８を設けることによ
り、誘電体２及び誘電体２′に寸法精度の高い比較的高
密度な誘電体シートを用いても、放射素子５の特性は比
誘電率εｒが１．０の時とほぼ同等な広帯域、高利得な
ものが得られる。さらに、誘電体シートによるパラレル
プレートモードの伝播波長への影響も緩和され、比誘電
率εｒが１．１程度の発泡誘電体を用いた際の適正配列
間隔０．９λ0とほとんど同じ配列間隔で良好な特性を
得ることができる。
スロット７に相当する部分に、空孔８を設けることによ
り、誘電体２及び誘電体２′に寸法精度の高い比較的高
密度な誘電体シートを用いても、放射素子５の特性は比
誘電率εｒが１．０の時とほぼ同等な広帯域、高利得な
ものが得られる。さらに、誘電体シートによるパラレル
プレートモードの伝播波長への影響も緩和され、比誘電
率εｒが１．１程度の発泡誘電体を用いた際の適正配列
間隔０．９λ0とほとんど同じ配列間隔で良好な特性を
得ることができる。
【０００７】
【実施例】本発明の一実施例を図２に示す。本構成にお
いて、地導体１として厚さ１ｍｍのアルミニウム板を、
誘電体２及び誘電体２′として厚さ０．５ｍｍで比誘電
率が約２．１のテフロンシートを、給電基板３として厚
さ２５μｍのポリイミドフィルムに厚さ１８μｍの銅箔
を貼り合わせたフィルム基板を、地導体４として厚さ
０．３ｍｍのアルミニウム板を用いた。誘電体２及び誘
電体２′の放射素子５及びスロット７に相当する部分に
は、一辺の長さが利用周波数６０ＧＨｚの自由空間波長
λ0の０．６倍となる正方形の空孔８を設けた。さら
に、給電基板３には、一辺がλ0の０．３８倍となる正
方形の放射素子５と給電線路６をエッチングにより形成
した。さらに、地導体４の放射素子５の真上にくる部分
には、一辺がλ0の０．６倍となる正方形のスロット７
を形成した。また、放射素子５及びスロット７の配列間
隔はλ0 の０．９倍とし、１６素子アレーを構成した。
この１６素子アレーのリターンロス特性を図３に、利得
・効率を図４、放射パターンを図５にそれぞれ示す。６
０ＧＨｚという極めて高い周波数において、広帯域・高
効率な良好な特性が得られていることがわかる。
いて、地導体１として厚さ１ｍｍのアルミニウム板を、
誘電体２及び誘電体２′として厚さ０．５ｍｍで比誘電
率が約２．１のテフロンシートを、給電基板３として厚
さ２５μｍのポリイミドフィルムに厚さ１８μｍの銅箔
を貼り合わせたフィルム基板を、地導体４として厚さ
０．３ｍｍのアルミニウム板を用いた。誘電体２及び誘
電体２′の放射素子５及びスロット７に相当する部分に
は、一辺の長さが利用周波数６０ＧＨｚの自由空間波長
λ0の０．６倍となる正方形の空孔８を設けた。さら
に、給電基板３には、一辺がλ0の０．３８倍となる正
方形の放射素子５と給電線路６をエッチングにより形成
した。さらに、地導体４の放射素子５の真上にくる部分
には、一辺がλ0の０．６倍となる正方形のスロット７
を形成した。また、放射素子５及びスロット７の配列間
隔はλ0 の０．９倍とし、１６素子アレーを構成した。
この１６素子アレーのリターンロス特性を図３に、利得
・効率を図４、放射パターンを図５にそれぞれ示す。６
０ＧＨｚという極めて高い周波数において、広帯域・高
効率な良好な特性が得られていることがわかる。
【０００８】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によっ
て、利用周波数の上昇に伴い、トリプレート型平面アル
ミニウムの誘電体２及び誘電体２′に寸法精度の高い比
較的高密度な誘電体シートを用いた場合でも、広帯域・
高効率な良好なアンテナ特性を有するトリプレート型平
面アンテナを提供することができる。
て、利用周波数の上昇に伴い、トリプレート型平面アル
ミニウムの誘電体２及び誘電体２′に寸法精度の高い比
較的高密度な誘電体シートを用いた場合でも、広帯域・
高効率な良好なアンテナ特性を有するトリプレート型平
面アンテナを提供することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す斜視分解図である。
【図２】（ａ）は本発明の一実施例の上面透視図であ
り、（ｂ）は（ａ）の断面図である。
り、（ｂ）は（ａ）の断面図である。
【図３】本発明の一実施例の周波数−リターンロス特性
を示す線図である。
を示す線図である。
【図４】本発明の一実施例の特性を示す表である。
【図５】本発明の一実施例の相対利得−角度の特性を示
す線図である。
す線図である。
【図６】従来例を示す斜視分解図である。
１．地導体 ２，２′．誘電
体 ３．給電基板 ４．地導体 ５．放射素子 ６．給電線路 ７．スロット ８．空孔
体 ３．給電基板 ４．地導体 ５．放射素子 ６．給電線路 ７．スロット ８．空孔
Claims (1)
- 【請求項１】地導体１と、この地導体１の面上に誘電体
２を介して複数の放射素子５と給電線路６を形成した給
電基板３と、その面上に誘電体２′を介して複数のスロ
ット７を有する地導体４を重ね、その各スロット７が前
記放射素子５の真上となるように配置したトリプレート
型平面アンテナにおいて、前記誘電体２及び誘電体２′
の放射素子５及びスロット７に相当する部分に、空孔８
を設けたことを特徴とするトリプレート型平面アンテ
ナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3717293A JPH06252631A (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | トリプレート型平面アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3717293A JPH06252631A (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | トリプレート型平面アンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06252631A true JPH06252631A (ja) | 1994-09-09 |
Family
ID=12490182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3717293A Pending JPH06252631A (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | トリプレート型平面アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06252631A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100285779B1 (ko) * | 1997-12-10 | 2001-04-16 | 윤종용 | 이동통신용기지국용안테나 |
| WO2001067540A1 (fr) * | 2000-03-06 | 2001-09-13 | Fujitsu Limited | Plaque metallique de blindage et ensemble circuit comprenant cette plaque |
| US9843100B2 (en) | 2012-01-26 | 2017-12-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Antenna having broad bandwidth and high radiation efficiency |
-
1993
- 1993-02-26 JP JP3717293A patent/JPH06252631A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100285779B1 (ko) * | 1997-12-10 | 2001-04-16 | 윤종용 | 이동통신용기지국용안테나 |
| WO2001067540A1 (fr) * | 2000-03-06 | 2001-09-13 | Fujitsu Limited | Plaque metallique de blindage et ensemble circuit comprenant cette plaque |
| US9843100B2 (en) | 2012-01-26 | 2017-12-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Antenna having broad bandwidth and high radiation efficiency |
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